Набор демонстрационный по механическим явлениям

Общие сведения

Набор предназначен для проведения демонстрационных экспериментов по следующим темам: кинематика и динамика поступательного движения; законы сохранения импульса и механической энергии; механические колебания, статика, а также для проведения компьютерного моделирования движения тел.

Количество проводимых демонстрационных экспериментов: 28

Демонстрационные эксперименты по динамике

• Движение по наклонной плоскости без трения
• Движение связанных тел на нити, перекинутой через блок
• Неупругое столкновение движущейся тележки с покоящейся
• Проверка второго закона Ньютона
• Равноускоренное движение по наклонной плоскости при наличии трения
• Расталкивание покоящихся тележек
• Сохранение энергии при колебании груза на нити
• Сохранение энергии при падении груза
• Упругий удар шаров разной массы
• Упругое и неупругое столкновение шаров равной массы
• Упругое столкновение движущейся тележки с покоящейся

Демонстрационные эксперименты по кинематике

• Зависимость скорости от времени при равноускоренном движении
• Зависимость пройденного телом пути от времени при равноускоренном движении
• Зависимость пути от времени при равномерном движении
• Зависимость скорости тела от пройденного пути при равноускоренном движении
• Измерение мгновенной скорости при неравномерном движении
• Измерение скорости равномерного движения
• Измерение средней скорости при неравномерном движении
• Равнозамедленное движение связанных тел
• Равноускоренное движение системы связанных тел
• Равноускоренное движение тележки по наклонной плоскости
• Свободное падение как пример равноускоренного движения

Демонстрационные эксперименты по механическим колебаниям

• Зависимость периода колебаний нитяного маятника от амплитуды
• Зависимость периода колебаний нитяного маятника от массы груза

Состав комплекта

Основное оборудование

• Скамья для изучения механического движения: 1 штука
• Груз наборный: 1 штука
• Пусковое устройство: 1 штука
• Оптоэлектрический датчик: 2 штуки
• Тележка: 2 штуки
• Брусок для изучения движения при наличии трения: 1 штука
• Блок: 1 штука
• Стальной шарик: 1 штука
• Транспортир: 1 штука
• Соединительные провода: 2 штуки

Дополнительная комплектация

• Магнитный кронштейн: 2 штуки
• Груз: 1 штука (стальной цилиндрический)
• Стальной шарик второго вида: 1 штука
• Пластина стальная: 1 штука
• Линейка с непрозрачными полосками: 1 штука
• Комплект вспомогательных принадлежностей для проведения экспериментов: 1 комплект
• Программное обеспечение для проведения демонстрационного эксперимента
• Программное обеспечение для расчетного моделирования
• Методическое пособие на русском языке
• Система хранения: пластиковый контейнер с прозрачной крышкой и ложементами

Скамья для изучения механического движения

Количество: 1 штука

Конструктивные особенности:

• изготовлена из П-образного дюралевого профиля
• полоса магнитной резины для осуществления магнитной подвески тележек
• шкала с делениями на лицевой стороне (цена деления: 1 см) для определения положения датчиков
• возможность установки на вертикальной магнитной поверхности
• магнитные держатели

Упаковка: скамья имеет индивидуальную упаковку

Пусковое устройство

Количество: 1 штука

Функции:

• платформа с пусковым устройством обеспечивает удержание тележки до начала эксперимента
• при необходимости сообщение тележке начальной скорости движения
• разъем USB для прямого подключения к компьютеру
• разъем для подключения блока питания электромагнита (сетевой адаптер)

Подключение датчиков: оптоэлектрические датчики подключены к пусковому устройству

Программное обеспечение для проведения демонстрационного эксперимента (ПОПДЭ)

Количество сценариев демонстрационных опытов: 28 (соответствуют всем экспериментам из списка)

Функции:

• управление пусковым устройством
• запись данных, их обработка и представление на компьютере
• сценарии включают оптимальные параметры запуска, времени регистрации сигнала с оптоэлектрических датчиков и возможности обработки полученного сигнала

Возможности сценариев:

• выполнение всех этапов научного исследования явления: качественные закономерности (быстрее-медленнее, растет-убывает-не зависит), количественные исследования с измерением величин, формированием таблицы наблюдений, построением графика и сопоставлением экспериментальных данных с графиками функций
• обработка данных методом линеаризации

Интерфейс:

• позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования
• позволяет проводить с учениками совместные исследования
• установка неограниченного числа двойных и одинарных маркеров в окне регистрации с возможностью их удаления
• управление пусковым устройством из окна сбора данных (если используется в эксперименте)

Окно обработки данных:

• одна или несколько таблиц для обработки данных, полученных от датчиков
• заполненные столбцы с исходными данными, характеризующими детали поставляемых установок
• заполнение столбцов данными, перетаскиваемыми из окна регистрации
• таблица содержит разные типы ячеек (экспериментальные данные, константы, вычисляемые значения, линеаризующие ячейки)
• возможность вносить данные с клавиатуры
• автоматическое проведение арифметических и алгебраических операций с данными столбцов
• нанесение на график точек, связанных с определенной строкой таблицы
• увеличение изображения чисел и букв в ячейках
• возможность экспорта таблицы во внешний файл и рассылки по локальной сети

Окно с графиком:

• нанесение точек на один или несколько графиков с оптимальным выбором масштаба
• аппроксимация зависимостей графиками аналитических функций из имеющегося набора
• подбор «наилучшего» графика выбранного типа функций методом наименьших квадратов
• совмещение графика подобранной функции с экспериментальной зависимостью
• вывод уравнения подобранной функции на компьютер

Дополнительно:

• вывод в отдельное окно изображения с видеокамеры, подключенной к компьютеру, для детального рассмотрения отдельных элементов установки

Программное обеспечение для расчетного моделирования (ПОРМ)

Функции:

• расчет траектории движения материальной точки на плоскости при заданных уравнениях движения в проекциях на оси координат и заданных начальных условиях

Количество рассматриваемых видов движений: 3

Возможности:

• в случае рассмотрения движения тела в поле силы тяжести предусмотрен учет силы сопротивления воздуха (силы трения), зависящей от скорости движения
• вывод данных в виде графиков зависимости координат тела от времени и в виде рисования траектории движения на плоскости
• экранный интерфейс обеспечивает выбор параметров движения, а также работу с полученными результатами (установка маркера и определение значений координат и времени в выбранных точках)
• формирование таблицы координат тела, которая вставлена в электронную таблицу для дальнейшей работы с данными

Документация: электронное методическое руководство на русском языке, описывающее численные эксперименты, выполненные с помощью данной модели

Методическое пособие на русском языке

Количество описанных демонстрационных экспериментов: 28

Оформление:

• сопровождается фотографией установки
• скриншоты программного обеспечения, показывающие результаты, которые учитель получит в ходе демонстрации

Система хранения

Пластиковый контейнер с прозрачной крышкой для обеспечения наблюдения за содержимым набора, с ложементами. Скамья имеет индивидуальную упаковку.

Производство

Произведено в России. Реестровая запись № 10683779